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1、磁場對電流的作用電動機
學(xué)習(xí)目標(biāo):
①知道磁場對通電導(dǎo)體有力的作用;
②知道通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān);
③了解直流電動機的構(gòu)造、工作原理和能量轉(zhuǎn)化;
④通過“探究磁場對通電線圈的作用”這一活動,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
⑤通過介紹科學(xué)家的,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理、熱愛科學(xué)的興趣。
學(xué)習(xí)重點:知道磁場對通電導(dǎo)體有作用力。
學(xué)習(xí)難點:理解電動機的原理
一、自主、合作、導(dǎo)學(xué)
活動1:觀察玩具上的小電動機
試一試:怎樣使小電動機轉(zhuǎn)動起來?
看一看:小電動機是由哪些部件組成的?
想一想:小電動機為什么會轉(zhuǎn)動?
活動2:觀察磁場對通電直導(dǎo)線的作用
實驗需要的器
2、材:________________________________________________________
實驗步驟:
1.按照圖16-26所示組裝實驗器材。
2.給直導(dǎo)線(鋁棒)通電,直導(dǎo)線_______(是/否)運動。
3.將電源兩極對調(diào)改變導(dǎo)線中的電流方向,觀察到直導(dǎo)線的運動方向相對于2._______(改變/不改變)
4.在2.的基礎(chǔ)上將磁鐵的磁極上下對調(diào)改變磁場方向,觀察到直導(dǎo)線的運動方向相對于2.________(改變/不改變)
5. 既改變導(dǎo)線中的電流方向又將磁鐵的磁極上下對調(diào)改變磁場方向,觀察到直導(dǎo)線的運動方向相對于2.________(改變/不改變)
3、通過上述實驗。我們可以得到的結(jié)論是:磁場對通電導(dǎo)線________(有/無)力的作用,其方向與________的方向和________的方向有關(guān)。
活動3:觀察磁場對通電線圈的作用
用漆包線繞成線圈,將線圈兩端的漆全部刮去后放入磁場,如課本圖16-27所示,閉合開關(guān),線圈將會怎樣運動?
你所觀察到的現(xiàn)象是:
通電線圈________(能/不能)在磁場中轉(zhuǎn)動;
通電線圈________(能/不能)在磁場中持續(xù)轉(zhuǎn)動下去。
想一想:磁場中的通電線圈為什么會怎樣運動?
自學(xué):通電線圈_________與_________垂直時,線圈受到____________________是一對平
4、衡力,我們把這個位置稱為平衡位置。
活動4:觀察圖16-28分析通電線圈在磁場中的運動情況。
三、小組合作總結(jié)
四、反饋練習(xí)(答題時間:45分鐘)
一. 填空題:
1. 通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用,保持磁場方向不變,使導(dǎo)體中的電流方向與原來相反,則通電導(dǎo)體所受磁場力方向_______;保持電流方向不變,使磁感線方向相反,則通電導(dǎo)體所受磁場力方向______。這表明通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向,跟______方向和______方向有關(guān)。
2. 通電線圈在磁場中受到力的作用會發(fā)生_____,轉(zhuǎn)到線圈平面和磁感線垂直的位置時,由于通電線圈兩組對應(yīng)邊受到的磁場力
5、分別______相等,方向______,并且作用在同一直線上,互相______,線圈最后就停在這個位置上,這一位置叫做線圈的______位置。
3. 通電線圈在磁場中受力的作用發(fā)生轉(zhuǎn)動時,消耗了______能,得到了______能。
4. ______導(dǎo)體在磁場中要受到力的作用,力的方向跟_____的方向有關(guān),還與_____的方向有關(guān)。
5. 直流電動機是利用_______的原理制成的。它在工作過程中,把_____能轉(zhuǎn)化為______能,它的構(gòu)造分為四大部分,分別叫_____、_____、_____和____。
6.通電線圈在______中受力作用會發(fā)生______,當(dāng)線圈平面與磁感應(yīng)
6、線方向______的時候,由于線圈受力______,所以這個位置稱為______位置,但由于_______,線圈會向前轉(zhuǎn)過一個角度,但最終會停在這個位置上。在電動機中,要使線圈不停地轉(zhuǎn)動下去,就要設(shè)法改變線圈中的______,所以在電動機上要安裝一個_______?! ?
7. 跟熱機相比,電動機具有______方便、構(gòu)造_____、體積_____、效率_____、對環(huán)境污染______等優(yōu)點。
鞏固練習(xí)
一、填空題
1.通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用,受力的方向跟 和 有關(guān)。如果這兩者其中之一的方向改變,則力的方向 ,如果這兩者的方向
7、同時改變,則力的方向 。
2.通電線圈_________與_________垂直時,線圈受到____________________是一對平衡力,我們把這個位置稱為平衡位置。
3.直流電動機是根據(jù) 原理制成的,在輸入電流時采用 來改變線圈中的電流方向,從而使它能連續(xù)轉(zhuǎn)動。
4.電動機工作時是把 能轉(zhuǎn)化為 能,它與熱機相比,一個最顯著的優(yōu)點是 。
5.通電線圈在______中受力作用會發(fā)生______,當(dāng)線圈平面與磁感應(yīng)線方向______的時候,由于線圈受
8、力______,所以這個位置稱為______位置,但由于_______,線圈會向前轉(zhuǎn)過一個角度,但最終會停在這個位置上。在電動機中,要使線圈不停地轉(zhuǎn)動下去,就要設(shè)法改變線圈中的______,所以在電動機上要安裝一個_______?! ?
6.跟熱機相比,電動機具有______方便、構(gòu)造_____、體積_____、效率_____、對環(huán)境污染______等優(yōu)點。
二、選擇題
1.關(guān)于通電導(dǎo)線在磁場里受力的方向與電流的方向和磁感線的方向之間的關(guān)系,下列說法中錯誤的是 ( )
9、A.改變電流方向,導(dǎo)體受力方向也會改變
B.改變磁場方向,導(dǎo)體受力方向也會改變
C.同時改變電流方向和磁場方向,導(dǎo)體受力方向也會改變
D.同時改變電流方向和磁場方向,導(dǎo)體受力方向不會改變
2.以下裝置中利用磁場對通電導(dǎo)線的作用的原理制成的是 ( )
A.全自動洗衣機的進(jìn)水閥門 B.電風(fēng)扇中的電動機 C.電飯鍋 D.電鈴
3.要使一臺直流電動機的轉(zhuǎn)速增大一些,下列方法中不可行的是 ( )
A.增大線圈中的電流 B.換用輸出電壓較多的電源 C.將磁體的磁極對調(diào) D.換用磁性更強的磁體
10、
三、實驗題:
1.如圖所示,進(jìn)行通電導(dǎo)線在磁場中受力運動實驗,回答下列問題:
a
+
-
b
b
N
S
(1)把導(dǎo)線放在磁場里,接通電源,讓電流通過導(dǎo)線ab,會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線ab ??;
(2)把電源的正負(fù)極對調(diào)后接入電路,使通過導(dǎo)線的電流方向與原來相反,這時導(dǎo)線ab ??;
(3)保持電源的正負(fù)極不變,對調(diào)磁體的磁極,使磁場的方向與原來相反,這時導(dǎo)線ab 。由此可以得出通電導(dǎo)線在磁場中要受到力的作用,而且受力的方向跟 的方向和 的方向都有關(guān)系。
2.如圖所示,從一個不能打開的盒子(內(nèi)有電池組等電
11、路元件)上的兩個小孔中伸出一段細(xì)軟的長導(dǎo)線,試在不斷開該導(dǎo)線的情況下,設(shè)計兩種
不同的方法以判斷該導(dǎo)線中是否有電流,要求寫出所用
器材、主要實驗步驟及判斷導(dǎo)線中是否有電流的方法。
五、反思:
課后提升
1.如圖所示,懸掛在金屬絲上的金屬棒AB處在磁場中。
(1)當(dāng)C、D兩個線頭沒有接到電池組的正、負(fù)極上時,AB棒保持靜止不動,而一但使C、D兩個線頭接觸到電池組的正、負(fù)時,AB棒立即擺動起來,這一現(xiàn)象說明了 ;
C
D
(2)留心的同學(xué)還會注意到,當(dāng)兩個線頭分別接觸C、D兩極時,金屬棒相對蹄形磁鐵向里擺動,這一現(xiàn)象說明了
12、 ;
(3)如果兩個線頭像圖示那樣接觸C、D,而把蹄形磁鐵上下翻轉(zhuǎn)一下(S極在上),則金屬棒相對蹄形磁鐵向外擺動,這一現(xiàn)象說明了 。
a
+
-
N
S
b
2.如圖所示是檢驗磁場對通電導(dǎo)體作用的實驗裝置。當(dāng)導(dǎo)體ab中有某方向電流通過時,它受到磁場的作用力向上。
(1)如果僅將兩磁極對調(diào)位置,導(dǎo)線ab受力方向向 ;
(2)如果磁極位置不變,只改變ab中的電流方向,導(dǎo)線ab受力方向向 ;
(3)如果同時對調(diào)磁極位置和改變電流方向,導(dǎo)線ab受力方向向
13、 。
3.晶晶學(xué)習(xí)了通電導(dǎo)體在磁場中受力運動后,就想:通電導(dǎo)體在磁場中受力的大小與什么有關(guān)呢?她找到幾個要好的同學(xué)開始了討論和猜想:既然電流有大小之分、磁場有強弱之分,那么通電導(dǎo)體在磁場中受力的大小是否與這兩者有關(guān)呢?
a
b
b
N
S
+
-
于是她們開始做實驗。首先按照課堂上探究通電導(dǎo)體在磁場中受力運動的實驗裝置重新安裝了儀器,并且多串聯(lián)了一個滑動變阻器和電流表,以便改變通電導(dǎo)體的電流大小。關(guān)閉電路后先逐漸增大電流,觀察導(dǎo)體的運動情況,發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體在磁場中受力運動的速度變大;然后他又保持電流大小不變,換用磁性強的磁鐵來實驗,發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體在磁場中受力運動的速度也變大。根據(jù)你剛才的閱讀,請回答下列問題:
(1)晶晶從自己的實驗中能得出什么結(jié)論?
(2)她們在實驗中主要用了哪兩種研究方法? 和 ??;
在文章中是如何體現(xiàn)的: 。
(3)要想讓電動機運轉(zhuǎn)的更快,可以采用哪些措施?寫出兩點即可。
(4)請你解釋一下當(dāng)電池用了很長時間后,錄音機為什么拉不動錄音帶?